Energiemanager
Solarregler
Leistungs-optimierer
Wechselrichter
Batterie-Wechselrichter
Weitere Komponenten des VISSOLAR HHS
ENERGIEMANAGEMENTSYSTEM
Für ein effektives Energiemanagement muss zunächst die Menge des erzeugten Solarstroms, wie auch die Menge des eingespeisten bzw. aus dem öffentlichen Netz bezogenen Stroms mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Eine solche Messwerterfassung erfolgt durch einen PV-Zähler sowie einem Einspeise- und Verbrauchszähler und dient als Basis für ein intelligentes Energiemanagement. Diese Aufgabe übernimmt beim VISSOLAR Hybridsolar-Homesystem das SMA Energy Meter. Dieses misst phasengenau und saldierend elektrische Messwerte und übermittelt sämtliche Daten zu Netzeinspeisung und Netzbezug oder auch zur PV-Erzeugung an die SMA Systeme.
Der ins VISSOLAR Hybridsolar-Homesystem integrierte Energiemanager „SMA Data Manager M“ ist ein Gerät zur Verbrauchsoptimierung, welches dabei hilft, die Energieeffizienz der Anlage zu steigern und Stromkosten zu senken. Dazu werden unterschiedliche Verbraucher im Haushalt über den SMA Data Manager M mit der PVT-Anlage und dem Batteriespeicher vernetzt und unter Berücksichtigung von Verbrauchsprofilen und Erzeugungsprognosen intelligent gesteuert. In Kombination mit dem Sunny Portal powered by ennexOS übernimmt der SMA Data Manager M die Überwachung, Steuerung sowie die netzkonforme Leistungsregelung. Im ennexOS Energiemanagement werden alle Energiekomponenten sektorenübergreifend erfasst. Alle relevanten Daten zur Energieerzeugung/-speicherung und zum Energieverbrauch werden in einem System zusammengeführt. Der SMA Data Manager M schafft die Grundlage zur Datenerfassung, Steuerung und Überwachung der Energieflüsse.
Ziel des Energiemanagements ist es, den erzeugten Solarstrom so zu verteilen, dass der Anteil der selbst erzeugten Energie am gesamten Stromverbrauch möglichst hoch ist. Wenn die Hybridkollektoren mehr Strom produzieren als Sie aktuell verbrauchen, schaltet der Energiemanager vordefinierte Verbraucher ein. Sobald andere Geräte im Haushalt Strom benötigen, erkennt der Energiemanager dies und reduziert solange den Energiefluss zu den vordefinierten Geräten. Dadurch können Geräte, bei denen der Einschaltzeitpunkt keine Rolle spielt, hauptsächlich mit überschüssiger Energie betrieben werden, was die Eigenverbrauchsquote und Autarkie enorm verbessert.
Der Data Manager M ist die professionelle Systemschnittstelle für Energieversorger, Direktvermarkter, Servicetechniker und Anlagenbetreiber. Abgestimmte Benutzeroberflächen und intuitive Assistenzfunktionen vereinfachen die Bedienung, Parametrierung und Inbetriebnahme. Beide Varianten sind modular um zusätzliche weitere Funktionen und Schnittstellen erweiterbar.
SOLARREGLER
Ein Solarregler ist das Bindeglied zwischen der Speicherbatterie, dem Solarmodul und den eigentlichen Endgeräten. Scheint die Sonne auf das Solarmodul, wird die umgewandelte Energie direkt abgespeichert. Dadurch lässt sich der Anteil des selbstverbrauchten Stroms auf bis zu 80% steigern. Die Batterie muss zwar optimal geladen werden, darf jedoch nicht überladen. Der Solarregler überwacht den Ladestrom und schützt den Batteriespeicher vor einer Tief- oder Überladung (Ladespannung). In der Nacht verhindert der Solarregler durch die Rückstromsperre sogar eine Rückentladung des Batteriespeichers. Komplette Entladungen würden den Batteriespeicher sehr stark beanspruchen, was die Lebensdauer der Akkus immens verkürzen würde. Um den Batteriespeicher zu schonen, bleibt also immer ein kleiner Stromrest im Speicher.
Ein Solarregler macht den erzeugten Gleichstrom verwertbar, indem er die Spannung gezielt auf den Batteriespeicher und auf die Endgeräte anpasst. Da das Angebot von Solarstrom je nach Tageszeit, Solareinstrahlung und Jahreszeit variiert und der Verbrauch der angeschlossenen Geräte im Haushalt permanent schwankt, sorgt der Solarregler dafür, dass bestimmte Grenzspannungen im PV-System eingehalten werden. Nur so können die unterschiedlichen Spannungswerte ausgeglichen werden. Zudem kann ein Solarregler aufgrund seiner Temperaturdifferenzregelung auch den Hygienespeicher bedienen. Dabei vergleicht der Solarregler laufend die Kollektor- und Speichertemperatur miteinander und passt die Aktivität der Solarumwälzpumpe dementsprechend an.
Darüber hinaus bietet ein Solarregler sämtliche Zusatzfunktionen, wie zum Beispiel eine Urlaubsschaltung, aber auch Funktionen und Fehlermeldungen können über den Solarregler angezeigt, sowie eine exakte Ertragskontrolle erfasst werden. Das ist Batteriemanagement auf höchstem Niveau!
Beim VISSOLAR Hybridsolar-Homesystem regelt der DeltaSol® SL mit seiner vielseitigen Software die Anlage einfach und zuverlässig und überzeugt durch ein klares Bedienkonzept. Mit den vorkonfigurierten Systemen wird die Inbetriebnahme erleichtert und an die individuellen Anforderungen der Anlage angepasst.
LEISTUNGSOPTIMIERER
Leistungsoptimierer überwachen und optimieren den Energieertrag jedes einzelnen Solarmoduls und sorgen dafür, dass diese den optimalen Maximum Power Point (MPP) erreichen. Der Maximum Power Point (MPP) ist der Punkt, an dem ein Solarmodul seine maximale Leistung erzielt. Die Aufgabe des MPP-Trackers ist es, die Leistung der Solarmodule kontinuierlich auf den jeweiligen Strahlungs- und Temperaturzustand abzustimmen.
Die elektrische Leistung eines Photovoltaikmoduls berechnet sich aus dem Produkt von Strom und Spannung. Änderungen der Sonneneinstrahlung und der Modultemperatur wirken sich auf Strom und Spannung aus und verändern den MPP ständig. Steigt etwa die Sonneneinstrahlung, so steigt auch die Stromstärke im Modul. Daher hat jedes Modul einen anderen MPP, der sich zudem permanent verändern kann. Möchte man Höchstleistungen mit der Solaranlage erzielen, ist die Überwachung des MPP`s jedes Moduls sinnvoll.
Die einzelnen Solarmodule sind miteinander verbunden, was in der Fachsprache als „Verschaltung“ bezeichnet wird. Bei der sog. Reihenschaltung verläuft ein Kabel durch alle Solarmodule bis hin zum zentralen Wechselrichter. Solch eine Verschaltung wird auch als „String“ bezeichnet. Bei Verschattung eines Solarmoduls kann dies jedoch eine erhebliche Auswirkung auf die anderen Solarmodule innerhalb des Strings haben: auch wenn die anderen Solarmodule von der Sonne getroffen werden, sinkt die Stromproduktion drastisch. Der Leistungsoptimierer sorgt dafür, dass alle Module im String mit ihrer maximalen Leistung zur Gesamtleistung beitragen.
Leistungsoptimierer können besonders für kleine und mittlere Photovoltaikanlagen eine sinnvolle Möglichkeit der Ertragsüberwachung sein, denn hier kommt es insbesondere auf die Leistung jedes einzelnen Moduls an.
Ein Leistungsoptimierer verhindert, dass verschattete Module die Leistung nicht-verschatteter Module beeinflussen und so den Gesamtertrag der PV-Anlage reduzieren und kompensieren damit viele Leistungsverluste, die bei herkömmlichen PV-Anlagen zu erheblichen Einbußen führen.
WECHSELRICHTER
Die grundlegende Aufgabe eines Wechselrichters ist es, den Gleichstrom (DC) aus den Solarmodulen in Wechselstrom (AC) umzuformen und diesen an die Frequenz und Höhe der Spannung des Netzes anzupassen.
Für den Betrieb herkömmlicher Haushaltsgeräte wandelt ein Wechselrichter den Strom in 230V-Wechselstrom um. Der Wechselrichter wird zwischen den Solarmodulen und dem Stromzähler bzw. zwischen Solarmodulen und Verbraucher und Batteriespeicher platziert.
Aufgaben eines Wechselrichters sind:
- die kontinuierliche Anpassung des Arbeitspunkts der Solarstromanlage (MPP = Maximum Power Point), damit die PV-Anlage stets so viel Strom wie möglich produziert,
- die Überwachung der Stromspannung und der Stromfrequenz, sodass der Solarstrom problemlos ins öffentliche Netz eingespeist werden kann,
- die Gewährleistung der elektrischen Sicherheit und
- die Aufbereitung und Überwachung wesentlicher Betriebs- und Zustandsdaten der Solarstrom-Anlage (Ertrag, Modultemperatur, Performance-Ratio, etc.
Beim VISSOLAR Hybridsolar-Homesystem wird der Hybridwechselrichter der Marke Deye (Deye Dreiphasen-Hybrid-Wechselrichter SUN-5/6/8/10/12K-SG04LP3-EU) integriert. Dieser macht Solaranlagen besonders leistungsstark. Er kombiniert höchste Wechselrichter-Performance mit maximalem Rundum-Komfort für seine Anwender und wird platzsparend installiert. Bewährte Produktfeatures und integrierte Software-Lösungen sorgen für Ertragsoptimierung über die gesamte Anlagenlebensdauer. Zusätzliche Sicherheit gibt das Wechselrichter-Monitoring, welches Fehler frühzeitig erkennt.
WECHSELRICHTER FÜR DEN STROMSPEICHER
Um die Be- und Entladung sowie die Steuerung der Ladezeitpunkte und Ladeleistung zu ermöglichen, wird der moderne Deye Dreiphasen-Hybrid-Wechselrichter SUN-5/6/8/10/12K-SG04LP3-EU im VISSOLAR Hybridsolar-Homesystem verwendet. Dieser Wechselrichter ermöglicht auch den Betrieb ohne Netz (Not- oder Ersatzstrom).
In allen Anwendungen sorgen die hohe Schutzklasse, der weite Temperaturbereich und die extreme Überlastfähigkeit immer für die nötige Sicherheit. Das intelligente Last- und Energiemanagement gewährleistet den Betrieb auch in kritischen Situationen.